- 恒定电流
- 共18115题
(2015秋•安徽校级期末)如图,直线OAC的某一直线电源的总功率随总电流变化的曲线,抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率随总电流的变化曲线,若A、B对应的横坐标为1.5,则下面判断正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电源的总功率P=EI,C点表示I=3A,P=9W,则电源的电动势:
,
由图看出,C点表示外电路短路,电源内部热功率等于电源的总功率,则有:
P=I2r,
代入解得:
r=1Ω
故A错误;
B、AB段表示的功率为:PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1(W)=2.25W,故B正确;
C、电源的输出功率:P=EI-I2r=2I-I2=-(I-1)2+1,故当I=1A时输出功率最大,为1W,故C错误;
D、根据U=E-Ir=3-I,当I=1A时,U最大,为2V,故D错误;
故选:B
压敏电阻的阻值会随着其所受压力的增大而减小.某同学将压敏电阻平放在电梯内并接入如图所示的电路,在其受压面上放一物体,开始时电梯静止,后来电梯向上做匀加速直线运动,则和静止时相比较,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电梯竖直向上作匀加速直线运动,加速度向上且恒定,处于超重状态,故压力大于重力且恒定,压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,而压敏电阻越小,根据闭合电路欧姆定律可知,总电流增大,所以A错误,B正确;
C、电压表测量路端电压,U=E-Ir,当I增大时,U减小,所以电压表示数减小,故C错误;
D、根据P=I2R得:定值电阻R上消耗的功率增大,故D错误.
故选B.
如图,电源电动势E=2V,内阻r=1Ω,滑动变阻器Rx的最大阻值为10Ω,调节Rx,当R0=0.5Ω时,电源的最大输出功率为______;当R0=2Ω,Rx上消耗的最大电功率为______.
正确答案
1W
0.33W
解析
解:当R0+Rx=r时,电源输出功率最大.
即Rx=r-R1=1.0-0.5=0.5Ω
电源的最大输出功率为Pm==
W=1W;
当R2=R1+r=1Ω+2Ω=3Ω 电阻Rx的电功率最大
电阻R2的最大电功率P2m==
W=0.33W
故答案为:1W;0.33W.
如图所示,电源的电动势E=6.0V,电阻R1=8Ω,电动机绕组电阻r′=2Ω,当电键K断开时,电阻R1消耗的电功率是2.88W;当电键闭合时,电阻R1消耗的电功率是2W,求:
(1)电源的内阻r;
(2)电键闭合时,电动机的输出功率;
(3)电键闭合时,电源的效率.
正确答案
解析
解:(1)当开关S断开时,
由P1=I12R1,得I1=0.6A,电源的电阻为:
r==
Ω=2Ω
(2)当开关S闭合时,由P2=I22R1,得:
I2==
=0.5A
R1的电压:
U=I2R1=0.5×8=4V
设干路中电流为I,则:
I==
=1A
通过电动机的电流:
IM=I-I2=1-0.5=0.5A
故电动机的电功率为:
P=UIM=4×0.5=2W
输出功率P出=P-I2r′=2-(0.5)2×2=1.5W;
(3)电源的效率η=×100%=
×100%=66.7%;
答:(1)电源内阻r为2Ω;
(2)当电键K闭合时,电动机的输出功率为1.5W;
(3)电源的效率为66.7%.
某电热器的电阻是R=10Ω,把它接在某电源上t=300s,产生的热量Q=3.0×105J,则:
(1)通过电热器的电流I=?
(2)电热器两端的电压是为多少?
正确答案
解析
解:
(1)由焦耳定律Q=I2Rt得
I==
A=10A
(2)根据欧姆定律得,电热器两端的电压U=IR=10×10V=100V
答:
(1)通过电热器的电流I=10A.
(2)电热器两端的电压是为100V.
图甲是某理发店使用的直流吹风机,图乙是吹风机的内部电路图.M为电动机,R2为电热丝,电机吹出的冷风经电热丝加热后再吹向理发者的头部.已知:电池组的电动势是E=22V,内阻是r=1Ω;电动机内部线圈电阻是R1=1Ω,吹风机正常工作时电动机的电压是12V;电热丝的阻值R2=4Ω.求:
(1)吹风机正常工作时,电热丝R2上的热功率P2
(2)吹风机正常工作时,电动机的输出功率P
正确答案
解析
解:(1)根据串联电路的特点可得电热丝两端电压为:U2=E-U1=22-12V=10V
由欧姆定律得电路中的电流为:
吹风机正常工作时,电热丝R2上的热功率为:
(2)电动机的总功率为:P总=U1I1=12×2.5W=30W
电动机的热功率为:
根据非纯电阻电路中P总=P出+P热得:
电动机的输出功率为:P出=P总-P热′=30-6.25W=23.75W
答:(1)吹风机正常工作时,电热丝R2上的热功率为25W
(2)吹风机正常工作时,电动机的输出功率为23.75W.
某同学用如图所示的装置来测定一玩具电动机在稳定状态下的输出功率.[实验器材]
玩具电动机、带有两个固定铁夹的铁架台、电磁打点计时器、低压交流电源、重锤、细线、米尺、纸带、复写纸片、天平等.
[实验步骤]
①如图所示,将玩具电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上,并与电源接好.把一根细线固定在电动机的转轮上,细线下端连接在重锤上端,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后,固定在重锤上.
②启动玩具电动机带动重锤上升,同时接通打点计时器电源开始打点;
③经过一段时间,关闭打点计时器和电动机,取下纸带,进行测量;
④用天平测出重锤的质量.
已知交流电源周期T=0.02s,当地的重力加速度为g=10m/s2,某次实验测得重锤的质量为0.4kg,得到的纸带的一段如图所示,试回答下列问题:
(1)打点计时器是一种______仪器;
(2)由纸带上打下的点,可以判断重锤做______运动;
(3)由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率P=______W;
(4)你认为玩具电动机的实际输出功率______计算值.(填“大于、小于或等于”).
正确答案
计时
匀速直线
1.8
大于
解析
解:(1)打点计时器是一种 计时 仪器.
(2)因为各点之间的间距相等,故做的是 匀速直线运动.
(3)因匀速直线运动,电机的动力F=mg=4N,6个间距为L=5.40cm=0.0540m 历时t=6T=6×0.02=0.12S
则V==0.45m/s 又P=FV=mgV=1.8W
(4)因存摩擦功耗,拉力应大于重力 故输出功率大于计算值.
故答案为:(1)计时 (2)习速直线 (3)1.8 (4)大于
一台国产XQB30-13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表.试根据表中提供的数据计算:
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电多少度?
(3)若电机直流电阻为20欧,工作效率是多少?
正确答案
解析
解:(1)根据P=UI得:
I==
A=2A.
(2)洗衣机消耗的电能:
W=Pt=0.44kW×h=0.293kW•h
(3)P热=I2R=22×20=80W
η==
答:(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流是2A;
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40min,则洗衣机耗电0.293度;
(3)若电机直流电阻为20欧,工作效率是81.8%.
“220V、100W”的灯泡,其额定电流为______.
正确答案
解析
解:“220V、100W”的灯泡,额定电压为220V,额定功率为100W,故额定电流为:
I=
故答案为:.
(2015秋•平顶山期中)某同学找到一个玩具风扇中的直流电动机,制作了一个提升重物的装置,某次提升试验中,重物的质量m=0.5kg,加在电动机两端的电压为6V.当电动机以v=0.5m/s的恒定速度竖直向上提升重物时,这时电路中的电流I=0.5A.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)电动机线圈的电阻r等于多少?
(2)若输入电压不变,调整电动机的输入电流大小,使电动机输出功率最大.求电动机输入电流I为多少时输出功率最大,最大是多大?
(3)在电动机能提供第(2)问的最大输出功率的条件下,将质量m=0.5kg的从静止开始以a=2m/s2的加速度匀加速提升该重物,则匀加速的时间为多长?物体运动的最大速度是多大?
正确答案
解析
解:(1)电动机提升重物时,根据UI=I2r+mgv 得:
r==
=2Ω
(2)根据,由抛物线顶点坐标,当I=
=
=1.5A时,输出功率最大为:
Pmax==
=4.5W.
(3)由F-mg=ma可得:
拉力F=mg+ma=0.5×12=6N;
由p=F•v可得:
v=m/s;
由v=at可得
t==
=0.375s;
最大速度为:
答:(1)电动机线圈的电阻r等于2Ω;
(2)电动机输入电流I为1.5A时输出功率最大,最大是4.5W;
(3)电动机输出功率最大时,将质量m=0.5kg的从静止开始以加速度a=2m/s2的加速度匀加速提升该重物,则匀加速的时间为0.375s,物体运动的最大速度是0.9m/s.
如图所示,电源的电动势E=9V,内电阻r=0.5Ω,小电动机M的线圈电阻R=0.5Ω,限流电阻R0=2Ω,若电压表的示数为2V,试求:
(1)电源的总功率和电源的输出功率;
(2)电动机的输入功率和电动机输出的机械功率.
正确答案
解析
解:(1)在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得:
I==1A
电源的总功率:
P总=EI=9×1=9W
由能量转化和守恒定律得:
P输出=P总-I2r=9-12×0.5=8.5W
(2)电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和,
P输出=PM+PO
PO=I2RO=12×2=2W
PM=P输出-PO=8.5-2=6.5W
有PM=P机+PMr
得P机=PM-PMr=6.5-I2r=6.5-0.5=6W
答:(1)电源的功率为9W,电源的输出功率为8.5w;
(2)电动机消耗的功率为6.5w,电动机输出的机械功率为6W.
如图所示,在一幢居民楼里有各种不同的用电器,如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、排油烟机等.停电时,用多用电表测得A、B间的电阻为R;供电后,设各家用电器全都同时使用时,测得A、B 间电压为U,进线电流为I;经过一段时间t,从总电能表中测得这段时间内消耗的电能为W,则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率,其中正确的是( )
正确答案
解析
解:电路消耗的电功率的计算公式P=UI是普遍适用的,而BC两选项只适用于纯电阻电路,而电视机、洗衣机、微波炉和排油烟机都不是纯电阻,所以选项BCD错误,A正确;
故选:A.
一台直流电动机的电阻为R,额定电压为U,额定电流为I,当其正常工作时,下述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、电动机所消耗的电功率P=UI,所以A错误;
B、I2R计算的是电动机的内阻发热的部分,是发热的功率,所以产生的电热为I2Rt,所以B错误,C正确;
D、t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分,所以机械功UIt-I2Rt,所以D错误.
故选:C;
如图所示,R1=5Ω,R2=9Ω.当开关S断开时,电流表的示数为I=0.2A,当开关S闭合时,电流表的示数为I′=0.3A.(电流表内阻不计)求:
(1)电源的电动势和内阻;
(2)试比较S断开和闭合两种情况下,哪一种情况电源的输出功率大?
正确答案
解析
解:(1)当开关断开时,两电阻串联,则有:E=I(R1+R2+r)
当开关闭合时,R1短路,则有:E=I′(R2+r)
代入数据,联立解得:E=3V;r=1Ω;
(2)S断开时,电源的输出功率P=EI-I2r=3×0.2-0.04×1W=0.56W;
S闭合时,电源的输出功率P=EI′-I′2r=3×0.3-0.09×1W=0.81W;
闭合时输出功率大
答:(1)电源的电动势和内阻分别为3V,1Ω;(2)闭合情况下功率大
电动自行车因其价格相对于摩托车低廉,而且污染小,受到了广大群众的喜爱.某国产品牌的电动自行车的铭牌如表所示.求:
(1)此车所装电动机所消耗的电功率;
(2)求线圈电阻.
正确答案
解析
解:(1)此车所装电动机额定电压问哦36V,额定电流为5A,故所消耗的电功率:
P电=UI=36V×5A=180W
(2)根据能量守恒定律得:
P热=P电-P机=180-175=5W
其中:
联立解得:
R=0.2Ω
答:(1)此车所装电动机所消耗的电功率为180W;
(2)线圈电阻为0.2Ω.
扫码查看完整答案与解析